Das ATLAS-Myonsystem

Myonen sind eine den Elektronen verwandte Teilchenart. Sie entstehen aus den Zerfällen von Teilchen, die bei der Kollision von Protonen im Zentrum des ATLAS-Detektors erzeugt werden. Die Signale der Myonen liefern Rückschlüsse, welche Teilchen aus dem Zusammenprall der Protonen hervorgegangen sind.

Dafür nutzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Myonspektrometer. Es ist der äußerste Teil des ATLAS-Detektors und misst mit hoher Genauigkeit die Energie und Richtung der Myonen. Die Teilchen werden dazu in einem starken Magnetfeld abgelenkt, das von riesigen, supraleitenden Magnetspulen erzeugt wird. Durch die genaue Auswertung unter anderem der Myonspuren ist es den Wissenschaftlerinnen und den Wissenschaftlern gelungen, das lang gesuchte Higgs Boson zu entdecken.

Um die Myonspuren zu vermessen, verwenden die Physiker so genannte Myon-Driftrohr-Kammern (MDT). Diese bestehen aus mehreren Lagen von Driftrohren, die mit einem Gasgemisch aus Argon und Kohlendioxid gefüllt sind. Durch Reaktionen mit den Argon-Atomen hinterlassen die Myonen in den Driftrohren Spuren. Mittels einer zwischen Rohrwand und einem zentralen Zähldraht anliegenden Hochspannung von etwa 3.000 Volt werden diese Spuren in elektronische Signale umgewandelt und registriert.

Das Myonspektrometer ist auch für die enorme Größe des ATLAS-Detektors verantwortlich: Mit rund 1.150 MDT-Kammern und mehr als 350.000 Driftrohren misst es die Durchtrittsorte der Myonen über eine Gesamtfläche von der Größe eines Fußballfelds – auf wenige Hundertstel Millimeter genau. Die Kammern wurden im Institut entwickelt und zu einem großen Teil dort konstruiert. Alle Kammern wurden in den Jahren 2005 und 2006 in der ATLAS-Kaverne installiert.

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Gruppenmitglieder

Name	Funktion	Durchwahl
Bruce, Catriona	Student	591
Cieri, Davide, Dr.	Scientist	358
Duda, Dominik, Dr.	Scientist	256
Gadow, Philipp	PhD Student	220
Hönle, Andreas	PhD Student	220
Junggeburth, Johannes	PhD Student	226
Klinke, Maximilian	Student	376
Kortner, Oliver, PD Dr.	Scientist	240
Kortner, Sandra, Dr.	Scientist	288
Krauss, Dominik	PhD Student	559
Kroha, Hubert, Prof. Dr.	Scientist	435
Maschek, Stefan	PhD Student	358
Rendel, Marian	PhD Student	559
Richter, Robert, Dr.	Scientist	358
Rieck, Patrick, Dr.	Scientist	256
Röhrig, Rainer	PhD Student	226
Schmidt-Sommerfeld, Korbinian	PhD Student	376
Selle, Patrick	Student	560
Soyk, Daniel	Engineering	374
Teshima, Makoto	Student	560
Walbrecht, Verena	PhD Student	220
Zimmermann, Joerg	Engineering	446
Zinonos, Zinonas, Ph.D.	Scientist	559

Externe Mitglieder

Sergey Abovyan, Yerevan
Varuzhan Danielyan, Yerevan
Dr. Sebastian Nowak, Wien

Termine

Zeit	Sprecher	Titel
Thu 02. May13:00		Muon electronics meeting

Schlüsselpublikationen

F. Bauer, W. Blum, U. Bratzler, H. Dietl, S. Kotov, H. Kroha, Th. Lagouri, A. Manz, A. Ostapchuk, R. Richter, S. Schael, S. Chouridou, M. Deile, O. Kortner, A. Staude, R. Stroehmer, T. Trefzger
Construction and Test of the Precision Drift Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
MPI-PhE/2000-29, October 2000, IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 48, No. 3 (2001) 302
arXiv:1604.02259
DOI: 10.1109/23.940070

M. Deile, J. Dubbert, S. Horvat, O. Kortner, H. Kroha, A. Manz, S. Mohrdieck-Moeck,
F. Rauscher, R. Richter, A. Staude, W. Stiller
Resolution and Efficiency of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers at High Background Rates,
MPP-2004-042, April 2004
Nuclear Instruments and Methods A 535 (2004) 212
arXiv:1603.09572
DOI: 10.1016/j.nima.2004.07.193

B. Bittner, J. Dubbert, O. Kortner, H. Kroha, F. Legger, R. Richter,
O. Biebel, A. Engl, R. Hertenberger, F. Rauscher,
Development of Muon Drift-Tube Detectors for High-Luminosity Upgrades of the Large Hadron Collider,
MPP-2009-321, June 2009,
Nuclear Instruments and Methods A 617 (2010) 169
arXiv:1603.09504
DOI: 10.1016/j.nima.2009.06.086

H. Kroha, B. Bittner, J. Dubbert, O. Kortner, A. Manfredini, S. Ott, R. Richter, P. Schwegler, D. Zanzi,
O. Biebel, A. Engl, R. Hertenberger, A. Zibell
Construction and Test of a Full Prototype Drift-Tube Chamber for the Upgrade of the ATLAS Muon Spectrometer at High LHC Luminosities
MPP-2012-161, August 2012
Nuclear Instruments and Methods A 718 (2013) 427.

P. Schwegler, O. Kortner, H. Kroha, R. Richter
Improvement of the L1 Trigger for the ATLAS Muon Spectrometer at High Luminosity
MPP-2012-161, August 2012
Nuclear Instruments and Methods A 718 (2013) 245.

C. Ferretti, H. Kroha,
Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer With sMDT Chambers
MPI report, MPP-2015-136, June 2015
Nuclear Instruments and Methods A 824 (2016) 538
arXiv:1603.09544